110基础生物化学实验@中科大_实验三 葡聚糖凝胶柱层析纯化蛋白质
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一、实验目的1. 掌握葡聚糖凝胶层析的原理及其在生物大分子分离中的应用。
2. 学习并掌握葡聚糖凝胶层析的基本操作技术。
3. 通过实验,验证葡聚糖凝胶层析对分子量不同的物质具有分离效果。
二、实验原理凝胶层析,又称分子排阻层析或凝胶过滤,是一种基于被分离物质分子量差异的层析分离技术。
该技术利用凝胶颗粒的多孔网状结构,通过分子量差异使不同组分在层析柱中以不同的速度移动,从而达到分离的目的。
葡聚糖凝胶是一种由直链的葡聚糖分子和交联剂3-氯1,2-环氧丙烷交联而成的高分子化合物。
通过调节葡聚糖和交联剂的比例,可以控制凝胶颗粒的孔径大小。
分子量大于允许进入凝胶网孔范围的物质被凝胶排阻,不能进入凝胶颗粒内部,阻滞作用小,随溶剂流动快速流出层析柱;而分子量小的物质可进入凝胶颗粒的网孔内,阻滞作用大,流程慢,后流出层析柱。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 葡聚糖凝胶(Sephadex)- 标准蛋白质溶液(如牛血清白蛋白、鸡蛋清蛋白等)- 溶剂(如磷酸盐缓冲溶液)- 离心机- 层析柱- 漏斗- 吸管2. 实验仪器:- 电子天平- 移液器- 显微镜四、实验步骤1. 准备层析柱:将葡聚糖凝胶倒入层析柱中,用溶剂冲洗,直至凝胶床均匀。
2. 加载样品:将标准蛋白质溶液加入层析柱中,使其在凝胶床表面形成一薄层。
3. 洗脱:用溶剂缓慢冲洗层析柱,收集不同时间流出的洗脱液。
4. 分析洗脱液:将收集到的洗脱液进行比色分析或电泳分析,确定各组分的位置。
五、实验结果与分析1. 实验结果:- 洗脱液在比色分析或电泳分析中,可观察到不同分子量的蛋白质分别在凝胶层析柱中的位置。
- 小分子量的蛋白质先流出层析柱,大分子量的蛋白质后流出。
2. 结果分析:- 通过实验,验证了葡聚糖凝胶层析对分子量不同的物质具有分离效果。
- 实验结果表明,小分子量的蛋白质在凝胶层析柱中的流动速度较快,大分子量的蛋白质流动速度较慢。
六、实验结论1. 葡聚糖凝胶层析是一种基于分子量差异的层析分离技术,在生物大分子分离中具有广泛的应用。
实验三凝胶过滤法分离蛋白质【实验目的】了解凝胶层析的基本原理,并学会用凝胶层析分离纯化蛋白质。
【基本原理】凝胶过滤其基本原理是利用被分离物质分子大小不同及固定相(凝胶)具有分子筛的特点,将被分离物质各成分按分子大小分开,达到分离的方法。
凝胶过滤的主要装置是填充凝胶颗粒的层析柱。
目前使用较多的凝胶时交联葡聚糖凝胶(商品名是Sephadex)。
这种高分子材料具有一定孔径的网络结构。
高亲水,在水溶液里吸水可膨胀。
其交联高的小号胶Sephadex-G-25适用于脱盐。
当在填充好凝胶颗粒的层析柱顶加入被分离的分子大小不同的混合物并用洗脱液洗脱时,小分子物质可进入胶粒内部,而受排的大分子不能进入胶粒内部,由此二者在洗脱过程所经路程长短不同而得以分离。
由于大分子物质只能沿着胶粒之间的间隙向下流动,所经路程短,最先流出;而渗入胶粒内部的小分子物质受迷宫效应的影响,要经过层层扩散向下流动,所经路程长,最后流出;通透性居中的分子则后于大分子而先于小分子流出。
从而按由大到小的顺序流出实现分离的目的。
凝胶过滤的操作条件温和,适于分离不稳定的化合物。
凝胶颗粒不带电荷,不与被分离物质发生反应,因此溶质回收率接近100%,而且设备简单、分离效果好、重现性强,凝胶柱还可反复使用,所以广泛应用于蛋白质等大分子物质非分离纯化、分子质量测定、脱盐等用途。
在含有血红蛋白(M w=64500)的溶液中加入过量的高铁氰化钾(K3Fe(CN)6,M w=327.25),血红蛋白与高铁氰化钾反应生成高铁血红蛋白(MetHb)。
为了除去多余的高铁氰化钾,等到较纯的MetHb(红褐色)洗脱较快,而小分子高铁氰化钾(黄色)洗脱较慢,从而达到将MetHb完全分离出来的目的。
【实验试剂、材料和器材】(一)试剂(1)0.1mol/L磷酸缓冲液(pH7.0):称取磷酸氢二钠20.7472g和磷酸二氢钠3.1167g,溶于约900mL的蒸馏水中,调pH值到7.0,最后定容到1000mL。
葡聚糖凝胶层析实验报告一、实验目的1、学习凝胶(Gel)层析法的基本原理;2、掌握葡聚糖凝胶(SephadeX)柱层析的操作技术。
二、实验原理凝胶层析又称排阻层析,凝胶过滤,渗透层析或分子筛层析等对于某种型号的凝胶,一些大分子不能进入凝胶颗粒内部而完全被排阻在外,只能沿着颗粒间的缝隙流出柱外(所用洗脱液的体积为外水体积);而一些小分子不被排阻,可自由扩散,渗透进入凝胶内部的筛孔,尔后又被流出的洗脱液带走(所用洗脱液的体积为内水体积)。
分子越小,进入凝胶内部越深,所走的路程越多,故小分子最后流出柱外,而大分子先从柱中流出。
一些中等大小的分子介于大分子与小分子之间,只能进入一部分凝胶较大的孔隙,亦即部分排阻,因此这些分子从柱中流出的顺序也介于大、小分子之间。
这样样品经过凝胶层析后,分子便按照从大到小的顺序依次流出,达到分离的目的。
三、仪器、材料和试剂1、仪器:内直径为1cm,外直径为的层析柱,恒流泵、收集器、酶标仪、试管、烧杯、移液枪。
2、材料与试剂:交联葡聚糖、双蒸水、蛋白溶液样品。
四、实验步骤 1 、装柱将交联葡聚糖溶液用玻璃棒引流导入层析柱中,要注意,不能让柱子中有气泡,可以边装边用玻璃棒搅拌。
2、上样装好柱后,用移液枪将柱子中上面的水吸出,再用移液枪将 1ml 的蛋白溶液加入层析柱中。
3、洗脱和收集打开恒流泵和收集器装置,待样品刚好渗入到凝胶中时,再向层 析柱中加入3-4ml 的蒸馏水,此时盖上层析柱的上盖,将上盖的细管 插入到盛有双蒸水的烧杯中,调节恒流泵的速度和收集器时间,开始 洗脱收集。
4、样品的检测酶标版上,选用一个孔加入双蒸水作为对照,用酶标仪在 测检测。
五、实验结果及分析 1、实验结果:2、蛋白质样品洗脱曲线:收集一段时间后,将样品取出,依次编号,依次加入200 a I 到280nm 下收集样品时设置的时间为3min每管,收集得到每管的体积为, 则计算:流速二每管体积/每管时间=3二min。
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实验一蛋白质分子量的测定——凝胶层析法;一、实验目的;1.掌握凝胶层析的基本原理;2.学习利用凝胶层析法测定蛋白质相对分子质量的实;二、实验原理;凝胶层析法也称分子筛层析法,是利用具有一定孔径大;将凝胶装在柱后,柱床体积称为“总体积”,以Vt表;式中Ve为洗脱体积,自加入样品时算起,到组分最大;上式中Ve为实际测得的洗脱体积;Vo可用不被凝胶;如果假定蛋白质实验一蛋白质分子量的测定——凝胶层析法一、实验目的1.掌握凝胶层析的基本原理。
2.学习利用凝胶层析法测定蛋白质相对分子质量的实验技能。
二、实验原理凝胶层析法也称分子筛层析法,是利用具有一定孔径大小的多孔凝胶作固定相的层析技术。
当混合物随流动相经过凝胶层析柱时,其中各组分按其分子大小不同而被分离的技术。
该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。
凝胶是一种不带电的具有三维空间的多孔网状结构、呈珠状颗粒的物质,每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致,像筛子,小的分子可以进入凝胶网孔,而大的分子则排阻于颗粒之外。
当含有分子大小不一的蛋白质混合物样品加到用此类凝胶颗粒装填而成的层析柱上时,这些物质即随洗脱液的流动而发生移动。
大分子物质沿凝胶颗粒间隙随洗脱液移动,流程短,移动速率快,先被洗出层析柱;而小分子物质可通过凝胶网孔进入颗粒内部,然后再扩散出来,故流程长,移动速度慢,最后被洗出层析柱,从而使样品中不同大小的分子彼此获得分离。
若分子大小介于上述完全排阻或完全渗入凝胶的物质,则居二者之间从柱中流出。
总之,各种不同相对分子质量的蛋白质分子,最终由于它们被排阻和扩散的程度不同,在凝胶柱中所经过的路程和时间也不同,从而彼此可以分离开来。
将凝胶装在柱后,柱床体积称为“总体积”,以Vt表示。
实质上Vt是由V i与Vg三部分组成,Vo称为“孔隙体积”或“外水体积”,即存在于柱床内凝胶颗粒外面空隙之间的水相体积,相应于一般层析法中柱内流动相的体积;Vi 为内体积,即凝胶颗粒内部所含水相的体积。